CN106594058A - 流体动压轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有高旋转精度及负载容量且低转矩性优异的流体动压轴承。流体动压轴承(101)具备轴部件(104)和相对轴部件(104)可旋转的外圈部(102),在轴部件(104)与外圈部(102)间设有径向间隙(103),轴部件(104)的外周面(107)包括第1表面区域(108)、第2表面区域(109)和第1流体动压保持区域(110),在第1表面区域(108)形成动压槽(111),以便在外圈部(102)相对于轴部件(104)从第1表面区域(108)经过第1流体动压保持区域(110)朝第2表面区域(109)旋转的情况下,在径向间隙(103)之中位于第1流体动压保持区域(110)上的第1荷重负载区域,能由从第1表面区域(108)流向第1流体动压保持区域(110)的流体产生动压。

Description

流体动压轴承
技术领域
本发明涉及具有高的旋转精度及负载容量、低转矩性优异的流体动压轴承。
背景技术
已知的是滚动轴承的凸轮从动件,该滚动轴承具备圆筒状的外圈、沿轴心方向插入外圈的螺柱、在外圈与螺柱之间随着外圈的旋转而滚动的滚子,其中,有具备用于保持滚动的滚子的保持器的凸轮从动件、不使用保持器的总滚子形的凸轮从动件。这样的滚动轴承的凸轮从动件被使用于凸轮机构,例如辊齿轮凸轮机构、滚筒凸轮机构等,但由于与凸轮的位置关系而使得外圈的外径受到制约,存在刚性不足或负载容量不足的倾向。于是,作为滚动轴承的凸轮从动件的代替,使用滑动轴承的凸轮从动件,从而能够增大螺柱直径或是增厚外圈的壁厚。
专利文献1所公开的凸轮从动件具备一端部被悬臂支撑的轴部件以及安装于轴部件的另一端部外周的滑动轴承。滑动轴承包括:由Fe含有量为90wt%以上的Fe系烧结金属材料制成的圆筒状的母体;从母体的内周面形成到两端面的滑动层。滑动层例如由以下滑动材料组成物形成:在聚乙烯树脂等基体材料中配合了硅油等润滑剂以及含浸了该润滑剂的球状多孔质氧化硅。
专利文献2所公开的动压轴承具备在内周具有在圆周方向配列多个动压槽的动压槽区域的轴承套筒、被插入轴承套筒内周的轴部件,利用在轴部件的外周与轴承套筒内周的动压槽区域之间的径向轴承间隙中产生的流体的动压作用,使轴部件在正转反转方向在径向方向得到非接触支撑。轴承套筒为烧结金属制成,在内周具有轴向一侧的第1正转用动压槽区域和轴向另一侧的第1反转用动压槽区域,第1正转用动压槽区域和第1反转用动压槽区域分别在轴向的不同位置具备相对轴向倾斜的动压槽和与之反向地倾斜的动压槽。
专利文献1:日本特开2005-24094号公报
专利文献2:日本特开2005-351374号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1的凸轮从动件由于滑动轴承的母体由Fe系的烧结金属材料形成,所以能够获得高的尺寸精度以及旋转精度,另外由于作为基体材料使用聚乙烯树脂来形成滑动层,所以能够具有低摩擦性。但是,轴部件与滑动轴承之间的摩擦系数为0.08,跟具备滚动的滚子的滚动轴承的凸轮从动件的外圈与螺柱之间的摩擦系数相比较大,故而存在为了使滑动轴承相对轴部件旋转而需要大转矩、负载容量小这样的问题。
专利文献2的动压轴承在轴向的不同位置具备在轴承套筒的内周相对于轴向倾斜的动压槽和与之反向地倾斜的动压槽,由此在正转反转时都在轴部件与轴承套筒之间的径向轴承间隙产生流体的动压作用。但是,由于具有轴向一侧的正转用动压槽区域,并且具有轴向另一侧的反转用动压槽区域,所以,存在流体在各个区域反向地流动而向轴承装置的外部泄漏、无法充分减小轴部件与轴承套筒之间的摩擦这样的问题。
因此,本发明的目的在于提供一种能解决上述问题的流体动压轴承,其具有高的旋转精度,对于大负载也能无障碍使用,能够降低转矩。
用于解决课题的手段
根据本发明,上述目的通过以下流体动压轴承达成:该流体动压轴承具备轴部件和能够沿着上述轴部件的外周面旋转的外圈部,在上述轴部件的外周面与上述外圈部的内周面之间设有径向间隙,其中,上述轴部件的外周面包括第1表面区域、第2表面区域以及配置在上述第1表面区域与上述第2表面区域之间的第1流体动压保持区域,在上述第1表面区域形成有动压槽,以便在上述外圈部沿着上述轴部件的外周面从上述第1表面区域经过上述第1流体动压保持区域向上述第2表面区域旋转的情况下,在上述径向间隙之中位于上述第1流体动压保持区域上的第1荷重负载区域,能够由随着上述外圈部的旋转从上述第1表面区域流向上述第1流体动压保持区域的流体产生动压。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:在上述第2表面区域形成有动压槽,以便在上述外圈部沿着上述轴部件的外周面从上述第2表面区域经过上述第1流体动压保持区域向上述第1表面区域旋转的情况下,在上述第1荷重负载区域,能够由随着上述外圈部的旋转从上述第2表面区域流向上述第1流体动压保持区域的流体产生动压。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:上述第1表面区域的动压槽由多个具有大致V字形状的槽形成,上述大致V字形状的顶点部与上述第2表面区域相向地形成。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:上述第2表面区域的动压槽由多个具有大致V字形状的槽形成,上述大致V字形状的顶点部与上述第1表面区域相向地形成。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:在上述第1流体动压保持区域在上述轴部件的外周面形成有多个压窝。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:在上述轴部件的外周面沿着其圆周方向形成有圆弧槽。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:在上述外圈部设有从其外周面贯通至内周面的油路孔。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:上述轴部件的外周面还包括第3表面区域、第4表面区域以及配置在上述第3表面区域与上述第4表面区域之间的第2流体动压保持区域,在上述第3表面区域形成有动压槽,以便在上述外圈部沿着上述轴部件的外周面从上述第1表面区域经过上述第1流体动压保持区域朝向上述第2表面区域旋转的情况下,在上述径向间隙之中的位于上述第2流体动压保持区域上的第2荷重负载区域,能够由随着上述外圈部的旋转从上述第3表面区域流向上述第2流体动压保持区域的流体产生动压,在上述第4表面区域形成有动压槽,以便在上述外圈部沿着上述轴部件的外周面从上述第2表面区域经过上述第1流体动压保持区域向上述第1表面区域旋转的情况下,在上述第2荷重负载区域,能够由随着上述外圈部的旋转从上述第4表面区域流向上述第2流体动压保持区域的流体产生动压。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:上述轴部件的外周面在相对于上述轴部件的轴线与上述第1表面区域以及上述第2表面区域相反的一侧分别包括上述第3表面区域以及上述第4表面区域。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:上述轴部件的外周面的外径大于上述轴部件的插入部的外径。
另外,上述目的的另一方面通过以下流体动压轴承达成:上述流体动压轴承是凸轮从动件或者辊从动件。
进而,上述目的的另一方面通过以下凸轮机构达成:该凸轮机构具备具有螺旋形状的凸轮肋且能够旋转的凸轮和能够伴随于上述凸轮的旋转而旋转的旋转部件,其中,上述旋转部件具备多个上述流体动压轴承,通过上述凸轮肋与上述多个流体动压轴承中的至少一个接触,上述旋转部件旋转。
另外,上述目的的另一方面通过以下凸轮机构达成:上述多个流体动压轴承各自的上述轴部件固定于上述旋转部件,以便当上述凸轮肋与上述多个流体动压轴承分别接触时,上述多个流体动压轴承各自的上述第1流体动压保持区域面对上述凸轮肋。
进而,上述目的的另一方面通过以下凸轮机构达成:一种凸轮机构,该凸轮机构具备能够旋转的平面凸轮和伴随于上述平面凸轮的旋转而能够进行动作的部件,其中,上述部件在其末端具备上述流体动压轴承,通过上述平面凸轮与上述流体动压轴承接触,上述部件进行动作。
另外,上述目的的另一方面通过以下凸轮机构达成:上述流体动压轴承的上述轴部件固定于上述部件,以便当上述平面凸轮与上述流体动压轴承接触时,上述流体动压轴承的上述第1流体动压保持区域面对上述平面凸轮。
发明的效果
如上所述,通过在轴部件的外周面的第1表面区域形成动压槽,具有以下效果:能够在径向间隙之中的第1荷重负载区域由流体产生动压而减小轴部件与外圈部的摩擦,能够降低转矩,能够实现具有高旋转精度、对于大负载也能无障碍使用的轴承。另外,通过也在轴部件的外周面的第2表面区域形成动压槽,具有以下效果:即使在外圈部相对于轴部件正转或反转的情况下,也能够在径向间隙之中的第1荷重负载区域由流体产生动压而减小轴部件与外圈部的摩擦。另外,通过将动压槽形成为大致V字形状,具有以下效果:能够更有效地产生动压。另外,通过形成压窝、圆弧槽,具有以下效果:能够更有效地产生动压。
另外,通过将本发明的流体动压轴承使用于凸轮机构,可起到能够实现以下凸轮机构的效果:具有高的旋转精度及负载容量,适于长寿命化,进而由于本发明的流体动压轴承没有滚子故而安静性得以提高。
另外,本发明的他的目的、特征以及优点将通过与附图相关的以下的本发明的实施例的记载而变得明了。
附图说明
图1是从侧面观看本发明的流体动压轴承的剖面图。
图2是从轴部件的一个侧面观看的第一实施例的概略图。
图3是从轴部件的一个侧面观看的第二实施例的概略图。
图4是从轴部件的一个侧面观看的第三实施例的概略图。
图5是从轴部件的一个侧面观看的第四实施例的概略图。
图6是从轴部件的一个侧面观看的第五实施例的概略图。
图7是从轴部件的一个侧面观看的第六实施例的概略图。
图8是从轴部件的一个侧面观看的第七实施例的概略图。
图9是从轴部件的一个侧面观看的第八实施例的概略图。
图10是从轴部件的一个侧面观看的第九实施例的概略图。
图11是从轴部件的一个侧面观看的第十实施例的概略图。
图12是从轴部件的一个侧面观看的第十一实施例的概略图。
图13是从轴部件的相反侧面观看的第一实施例的概略图。
图14是从轴部件的相反侧面观看的第二实施例的概略图。
图15是从外圈部的正面观看的剖面图。
图16是从外圈部的侧面观看的局部立体图。
图17是从正面观看使用了本发明的流体动压轴承的凸轮机构的的概略图。
图18是从下面观看本发明的流体动压轴承与凸轮面的接触的剖面概略图。
图19是从正面观看使用了本发明的流体动压轴承的其他凸轮机构的概略图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
参照图1~19,对本发明的流体动压轴承的实施例以及构成本发明的流体动压轴承的凸轮机构的实施例进行说明。
图1表示流体动压轴承101的剖面图。流体动压轴承101具备轴部件104、能够沿着轴部件104的外周面107旋转的外圈部102,在轴部件104的外周面107与外圈部102的内周面120之间设有径向间隙103。在图1中,流体动压轴承101还具备:用于将流体动压轴承101嵌合到凸轮机构的套筒等旋转部件上的插入部105、收纳用于经由插入部105将轴部件104固定到套筒上的螺栓等固定部件的固定部件接受孔106,但也可以不具备这些插入部105、固定部件接受孔106。
图2表示从侧面观看图1的流体动压轴承101的轴部件104的第一实施例的概略图。轴部件104的外周面107包括:作为第1正转用动压生成区域108的第1表面区域、作为第1反转用动压生成区域109的第2表面区域、配置在第1正转用动压生成区域108与第1反转用动压生成区域109之间的第1流体动压保持区域110。另外,图2~14中所示的虚线是为了方便说明各区域而标记的元素。在第1正转用动压生成区域108形成有相对于外周面107凹陷的动压槽111,以便在外圈部102沿着轴部件104的外周面107从第1正转用动压生成区域108经过第1流体动压保持区域110朝向第1反转用动压生成区域109旋转的情况下(正转),在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域(参照图18),能够由随着外圈部102的旋转而从第1正转用动压生成区域108流向第1流体动压保持区域110的油等流体产生动压。这样,若在第1正转用动压生成区域108形成动压槽111,则对应于外圈部102的正转,油等流体沿着第1正转用动压生成区域108的动压槽111朝向第1流体动压保持区域110向该动压槽111的尖端部积聚地流动,该积聚的流体在该尖端部受阻,在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域生成因高压的流体形成的膜,由流体产生动压。由于该流体的动压,外圈部102能够以低摩擦且低转矩进行旋转,不会在第1流体动压保持区域110与轴部件104发生接触。
另外,也可以在第1反转用动压生成区域109形成有相对于外周面107凹陷的动压槽111,以便在外圈部102沿着轴部件104的外周面107从第1反转用动压生成区域109经过第1流体动压保持区域110朝第1正转用动压生成区域108旋转的情况下(反转),在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域(参照图18),能够由随着外圈部102的旋转从第1反转用动压生成区域109流向第1流体动压保持区域110的油等流体产生动压。这样,若在第1反转用动压生成区域109形成动压槽111,则对应于外圈部102的反转,油等流体沿着第1反转用动压生成区域109的动压槽111朝第1流体动压保持区域110向该动压槽111的尖端部积聚地流动,该积聚的流体由该尖端部阻挡,从而在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域由高压的流体形成膜,由流体产生动压。根据该流体产生的动压,外圈部102能够以低摩擦且低转矩旋转,不会在第1流体动压保持区域110与轴部件104接触。
作为第1正转用动压生成区域108的第1表面区域的动压槽111也可以由多个具有大致V字形状的槽形成,该大致V字形状的顶点部可以形成为与第1反转用动压生成区域109相向。另外,作为第1反转用动压生成区域109的第2表面区域的动压槽111也可以由多个具有大致V字形状的槽形成,该大致V字形状的顶点部可以形成为与第1正转用动压生成区域108相向。通过将动压槽111形成为具有大致V字形状的槽,流体向大致V字形状的尖端部即顶点部112积聚地流动,该积聚的流体由该顶点部112阻挡,在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域中由高压的流体形成膜,由流体产生动压。
并且,作为第1正转用动压生成区域108的动压槽111的大致V字形状的顶点部112以及作为第1反转用动压生成区域109的动压槽111的大致V字形状的顶点部112彼此相向地形成,从而即使在外圈部102正转的情况下以及反转的情况下,都能够在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域中由高压的流体形成膜。
如图3所示那样,也可以在轴部件104的外周面107,沿着外周面107的圆周方向形成一个以上的圆弧槽114。另外,也可以连结动压槽111的尖端部即大致V字形状的顶点部112地形成圆弧槽114,通过这样形成,在第1正转用动压生成区域108和第1反转用动压生成区域109的动压槽111,形成彼此相向的人字形状的槽。通过在轴部件104的外周面107形成圆弧槽114,更有效地使流体积聚,在第1荷重负载区域由高压的流体形成膜,由流体产生动压。
如图4所示那样,也可以在轴部件104的外周面107,在第1正转用动压生成区域108与第1反转用动压生成区域109之间的第1流体动压保持区域110,形成多个凹部形状的压窝113。压窝113的外径希望为100μm以下,优选50μm以下。通过在第1流体动压保持区域110形成多个压窝113,在外圈部102相对轴部件104正转或者反转的情况下,多个压窝113能够作为从第1正转用动压生成区域108或者第1反转用动压生成区域109流向第1流体动压保持区域110的流体的积存部发挥作用,使得流体的膜形成能力提高。为此,在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域中,由更高压的流体形成膜,由流体产生动压。利用该流体的动压,外圈部102能够以低摩擦且低转矩进行旋转,不会在第1流体动压保持区域110与轴部件104接触。另外,压窝113如图4所示那样,既可以在第1正转用动压生成区域108、第1反转用动压生成区域109形成,也可以在轴部件104的整个外周面107上形成。
图5~10表示第四~九实施例。图5是相对图3的实施例形成了压窝113的实施例,图6是使相对图3的实施例形成的动压槽111、圆弧槽的数量增加的实施例,图7是相对图6的实施例形成了压窝113的实施例,图8是将图6的实施例的圆弧槽114形成为圆环状的实施例,图9是相对图8的实施例形成了压窝113的实施例,图10是表示动压槽的其他形状的实施例。这样,通过组合所有形状的动压槽、圆弧槽、压窝,能够产生动压,能够根据力矩荷重的大小等流体动压轴承使用环境来选择多种形状。另外,形成于外周部107的动压槽、圆弧槽、压窝的形状并不限定于这些实施例。
在图2~10中,第1正转用动压生成区域108的动压槽111以及第1反转用动压生成区域109的动压槽111形成为相对于图1所示的轴部件104的轴线104a对称的形状,而如图11、12所示那样,第1正转用动压生成区域108、第1反转用动压生成区域109、第1流体动压保持区域110也可以相对于轴部件104的轴线104a具有角度α地包含在轴部件104的外周面107中。另外,也可以相对于轴线104a具有大约角度α地分布形成压窝113。另外,角度α被确定成,在后述那样将流体动压轴承101使用于凸轮机构的情况下,在流体动压轴承101的外圈部102被按压程度最大的部分,能够由流体产生动压。通过这样具有角度α,具有以下效果:对应于使用了流体动压轴承101的凸轮机构,能够减小轴部件104与外圈部102的摩擦。
如图13、14所示那样,轴部件104的外周面107还可以包括作为第3表面区域的第2正转用动压生成区域115、作为第4表面区域的第2反转用动压生成区域116、配置在第2正转用动压生成区域115与第2反转用动压生成区域115之间的第2流体动压保持区域117。还可以在第2正转用动压生成区域115形成相对于外周面107凹陷的动压槽111,以便在外圈部102沿着轴部件104的外周面107从第2正转用动压生成区域115经过第2流体动压保持区域117朝向第2反转用动压生成区域116旋转的情况下,即沿着轴部件104的外周面107从第1正转用动压生成区域108经过第1流体动压保持区域110朝向第1反转用动压生成区域109旋转的情况下(正转),在径向间隙103之中的、位于第2流体动压保持区域117上的第2荷重负载区域(参照图18)中,能够由随着外圈部102的旋转从第2正转用动压生成区域115流向第2流体动压保持区域117的油等流体产生动压。另外,还可以在第2反转用动压生成区域116形成相对于外周面107凹陷的动压槽111,以便在外圈部102沿着轴部件104的外周面107从第2反转用动压生成区域116经过第2流体动压保持区域117朝向第2正转用动压生成区域115旋转的情况下,即沿着轴部件104的外周面107从第1反转用动压生成区域109经过第1流体动压保持区域110朝向第1正转用动压生成区域108旋转的情况下(反转),在径向间隙103之中的、位于第2流体动压保持区域117上的第2荷重负载区域(参照图18)中,能够由随着外圈部102的旋转从第2反转用动压生成区域116流向第2流体动压保持区域117的油等流体产生动压。这样,若在第2正转用动压生成区域115形成动压槽111,并且在第2反转用动压生成区域116形成动压槽111,则对应于外圈部102的正转或者反转,流体沿着第2正转用动压生成区域115或者第2反转用动压生成区域116的动压槽111朝着第2流体动压保持区域117向该动压槽111的尖端部积聚地流动,该积聚的流体由该尖端部阻挡,从而在径向间隙103之中的、位于配置于与第1流体动压保持区域110不同位置的第2流体动压保持区域117上的第2荷重负载区域(参照图18)中,也由高压的流体形成膜,由流体产生动压。通过该流体产生的动压,外圈部102能够以低摩擦且低转矩进行旋转,在第2流体动压保持区域117也不与轴部件104接触。
另外,第2正转用动压生成区域115也可以相对于图1所示的轴部件104的轴线104a配置在与第1正转用动压生成区域108相反的一侧。另外,第2反转用动压生成区域116也可以相对于图1所示的轴部件104的轴线104a配置在与第1反转用动压生成区域109相反的一侧。
另外,如图1所示那样,在具备插入部105的情况下,轴部件104的外周面107的外径可以大于轴部件104的插入部105的外径。通过使外周面107的外径大于插入部105的外径,在将流体动压轴承101与凸轮机构的套筒等旋转部件嵌合的情况下,外周面107能够不过于进入旋转部件地作为止动件发挥作用,由此,能够确保相对于轴部件104的轴线104a的方向的外周面107的长度,能够使外圈部102沿着轴部件104的外周面107顺畅地旋转。
如图15、16所示那样,也可以在外圈部102设置从外圈部102的外周面119贯通至内周面120的油路孔118。通过设置油路孔118,能够使油等流体顺畅地从外圈部102的外周面119向位于轴部件104的外周面107与外圈部102的内周面120之间的径向间隙103流出流入。
作为流体动压轴承101,可以是凸轮从动件或者辊从动件。
图17、18表示使用了流体动压轴承101的凸轮机构201。如图17所示那样,凸轮机构201具备:在凸轮轴的全部或者一部分具有螺旋形状的凸轮肋204并能够以凸轮轴线203为中心旋转的凸轮202;能够随着凸轮202的旋转而以旋转部件轴线208为中心旋转的套筒等旋转部件207。另外,在图17中,示出了作为凸轮机构使用辊齿轮(球面)凸轮的减速机构,但也可以是使用辊齿轮凸轮的分度机构、使用了圆筒凸轮或滚筒凸轮的减速机构或分度机构,使用了板凸轮或槽凸轮等平面凸轮的直动机构或摆动机构等其他凸轮机构。在旋转部件207上沿其外周方向设置多个流体动压轴承101。在向凸轮机构201的旋转部件207安装流体动压轴承101的方法中,例如有以下各种方法等:经由轴部件104的插入部105将流体动压轴承101插入旋转部件207,向固定部件接受孔106插入螺栓等固定部件而将旋转部件207紧固,将轴部件104固定于旋转部件207的方法;将流体动压轴承101的插入部105插入旋转部件207,在旋转部件207的插入部105被插入的部位所设置的阴螺纹部插入固定螺钉,将轴部件104固定于旋转部件207的方法(此时,也可以在插入部105设置底部为平面状的凹部、V字状的凹部等);将流体动压轴承101的插入部105相对旋转部件207压入(过盈配合)地嵌合来进行固定的方法;将流体动压轴承101的插入部105相对旋转部件207间隙配合,在间隙中导入止转粘接剂来进行固定的方法。但是,并不限定于这些方法。若凸轮202旋转,则通过凸轮肋204的第1凸轮面205或者第2凸轮面206与流体动压轴承101的外圈部102的外周面119的接触而使得流体动压轴承101的外周面119被按压,旋转部件207旋转,此时,流体动压轴承丁101的外圈部102被轴部件104支撑而能够旋转,相对于凸轮肋204滚动接触。
图18是表示凸轮机构的某一时刻的流体动压轴承101的外圈部102的外周面119与凸轮肋204的第1以及第2凸轮面205、206的接触状态的剖面概略图。若随着凸轮202的旋转而凸轮肋204沿着箭头方向旋转,则与凸轮202滚动接触的流体动压轴承101a、101c的外圈部102相对于轴部件104向箭头方向(顺时针或逆时针)旋转,随着外圈部102的旋转,径向间隙中的流体也旋转。
更详细来讲,通过凸轮肋204的第1凸轮面205与流体动压轴承101a的外圈部102的接触,外圈部102被按压,在外圈部102的中心轴线相对于轴部件104的中心轴线倾斜的状态下,外圈部102被轴部件104支撑,同时从第1正转用动压生成区域108经过第1流体动压保持区域110朝向第1反转用动压生成区域109顺时针旋转。径向间隙103中的流体也随着外圈部102的旋转而从第1正转用动压生成区域108流向第1流体动压保持区域110。在此,通过从第1凸轮面205朝向外圈部102的按压,在轴部件104的外周面107中承受负载的部分被限定为与第1凸轮面205面对的部分。因此,需要在与该第1凸轮面205面对的轴部件104的外周面107的部分由高压的流体形成膜,由流体产生动压,减小轴部件104与外圈部102的摩擦。于是,若将轴部件104固定于旋转部件207,以便其外周面107所包含的配置在第1正转用动压生成区域108与第1反转用动压生成区域109之间的第1流体动压保持区域110面对第1凸轮面205,则在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域121中,能够由流体产生动压,能够减小轴部件104与外圈部102的摩擦。另外,即使在凸轮202反转,外圈部102被轴部件104支撑,同时从第1反转用动压生成区域109经过第1流体动压保持区域110向第1正转用动压生成区域108逆时针旋转的情况下,也同样能够在第1荷重负载区域121由流体产生动压。
如图17、18那样,在流体动压轴承101a的外圈部102的旋转方向与流体动压轴承101c的外圈部102的旋转方向不同的情况下,也可以不使流体动压轴承101b与凸轮肋204接触。
流体动压轴承101c跟与第1凸轮面205相反的一侧的第2凸轮面206接触,即,跟与流体动压轴承101a所接触的凸轮面相反的一侧的凸轮面接触。在此,与流体动压轴承101a同样,通过从第2凸轮面206向外圈部102的按压,在轴部件104的外周面107中承受负载的部分被限定为与第2凸轮面206面对的部分。因此,在该与第2凸轮面206面对的轴部件104的外周面107的部分,为了由高压的流体形成膜,由流体产生动压,外周面107可以进一步包括第2正转用动压生成区域115、第2反转用动压生成区域116、配置在第2正转用动压生成区域115与第2反转用动压生成区域116之间的第2流动动压保持区域117。并且,若将轴部件104固定于旋转部件207,以便使其外周面107所包含的配置在第2正转用动压生成区域115与第2反转用动压生成区域116之间的第2流体动压保持区域117面对第2凸轮面206,则即使在外圈部102被轴部件104支撑,同时从第2反转用动压生成区域116经过第2流体动压保持区域117向第2正转用动压生成区域115逆时针旋转的情况下,另外即使在凸轮202反转,外圈部102被轴部件104支撑,同时从第2正转用动压生成区域115经过第2流体动压保持区域117向第2反转用动压生成区域116顺时针旋转的情况下,也能够在径向间隙103之中的、位于第2流体动压保持区域117上的第2荷重负载区域122中由流体产生动压,能够减小轴部件104与外圈部102的摩擦。
图19表示使用了流体动压轴承101的其他凸轮机构301。如图19所示那样,凸轮机构301具备能够以平面凸轮轴线303为中心旋转的平面凸轮302、能够随着平面凸轮302的旋转而进行动作的部件304。平面凸轮302可以是板凸轮、槽凸轮等。在部件304在其末端设置流体动压轴承101。通过平面凸轮302与流体动压轴承101接触,部件304进行动作。例如,如图19那样,若平面凸轮302以平面凸轮轴线303为中心进行旋转,则设置在部件304的末端的流体动压轴承101与平面凸轮302的端部、槽接触,随着该旋转形成的接触,部件304上下直动。在平面凸轮302与流体动压轴承101接触的情况下,相对于被固定在部件304的末端的流体动压轴承101的轴部件104,流体动压轴承101的外圈部102进行旋转。
另外,在平面凸轮302与流体动压轴承101接触的情况下,通过从平面凸轮302向外圈部102的按压,在轴部件104的外周面107中承受负载的部分是与平面凸轮302的端部、槽面对的部分。因此,也可以将流体动压轴承101的轴部件104固定于部件304,以便当平面凸轮302与流体动压轴承101接触时,被配置在包含于该轴部件104的外周面107中的第1正转用动压生成区域108与第1反转用动压生成区域109之间的第1流体动压保持区域110与平面凸轮302的端部、槽面对。通过这样固定轴部件104,能够在径向间隙103之中的、位于第1流体动压保持区域110上的第1荷重负载区域中,由流体产生动压,能够减小轴部件104与外圈部102的摩擦。
上述记载是关于特定的实施例进行的,但本发明并不限定与此,在本发明的原理以及附件的权利要求书的范围内能够进行各种变更以及修正,这对于本领域技术人员而言是显而易见的。
附图标记的说明
101 流体动压轴承
102 外圈部
103 径向间隙
104 轴部件
105 插入部
106 固定部件接受孔
107 轴部件的外周面
108 第1正转用动压生成区域(第1表面区域)
109 第1反转用动压生成区域(第2表面区域)
110 第1流体动压保持区域
111 动压槽
112 动压槽顶点部
113 压窝
114 圆弧槽
115 第2正转用动压生成区域(第3表面区域)
116 第2反转用动压生成区域(第4表面区域)
117 第2流体动压保持区域
118 油路孔
119 外圈的外周面
120 外圈的内周面
121 第1荷重负载区域
122 第2荷重负载区域
201 凸轮机构
202 凸轮
203 凸轮轴线
204 凸轮肋
205 第1凸轮面
206 第2凸轮面
207 旋转部件
208 旋转部件轴线
301 凸轮机构
302 平面凸轮
303 平面凸轮轴线
304 部件

Claims (15)

1.一种流体动压轴承,该流体动压轴承具备轴部件和能够沿着上述轴部件的外周面旋转的外圈部,在上述轴部件的外周面与上述外圈部的内周面之间设有径向间隙,其特征在于,
上述轴部件的外周面包括第1表面区域、第2表面区域以及配置在上述第1表面区域与上述第2表面区域之间的第1流体动压保持区域,
在上述第1表面区域形成有动压槽,以便在上述外圈部沿着上述轴部件的外周面从上述第1表面区域经过上述第1流体动压保持区域向上述第2表面区域旋转的情况下,在上述径向间隙之中位于上述第1流体动压保持区域上的第1荷重负载区域,能够由随着上述外圈部的旋转从上述第1表面区域流向上述第1流体动压保持区域的流体产生动压。
2.如权利要求1所述的流体动压轴承,其特征在于,在上述第2表面区域形成有动压槽,以便在上述外圈部沿着上述轴部件的外周面从上述第2表面区域经过上述第1流体动压保持区域向上述第1表面区域旋转的情况下,在上述第1荷重负载区域,能够由随着上述外圈部的旋转从上述第2表面区域流向上述第1流体动压保持区域的流体产生动压。
3.如权利要求1所述的流体动压轴承,其特征在于,上述第1表面区域的动压槽由多个具有大致V字形状的槽形成,上述大致V字形状的顶点部与上述第2表面区域相向地形成。
4.如权利要求2所述的流体动压轴承,其特征在于,上述第2表面区域的动压槽由多个具有大致V字形状的槽形成,上述大致V字形状的顶点部与上述第1表面区域相向地形成。
5.如权利要求1所述的流体动压轴承,其特征在于,在上述第1流体动压保持区域在上述轴部件的外周面形成有多个压窝。
6.如权利要求1所述的流体动压轴承,其特征在于,在上述轴部件的外周面沿着其圆周方向形成有圆弧槽。
7.如权利要求1所述的流体动压轴承,其特征在于,在上述外圈部设有从其外周面贯通至内周面的油路孔。
8.如权利要求2~7中任一项所述的流体动压轴承,其特征在于,上述轴部件的外周面还包括第3表面区域、第4表面区域以及配置在上述第3表面区域与上述第4表面区域之间的第2流体动压保持区域,
在上述第3表面区域形成有动压槽,以便在上述外圈部沿着上述轴部件的外周面从上述第1表面区域经过上述第1流体动压保持区域朝向上述第2表面区域旋转的情况下,在上述径向间隙之中的位于上述第2流体动压保持区域上的第2荷重负载区域,能够由随着上述外圈部的旋转从上述第3表面区域流向上述第2流体动压保持区域的流体产生动压,
在上述第4表面区域形成有动压槽,以便在上述外圈部沿着上述轴部件的外周面从上述第2表面区域经过上述第1流体动压保持区域向上述第1表面区域旋转的情况下,在上述第2荷重负载区域,能够由随着上述外圈部的旋转从上述第4表面区域流向上述第2流体动压保持区域的流体产生动压。
9.如权利要求8所述的流体动压轴承,其特征在于,上述轴部件的外周面在相对于上述轴部件的轴线与上述第1表面区域以及上述第2表面区域相反的一侧分别包括上述第3表面区域以及上述第4表面区域。
10.如权利要求1所述的流体动压轴承,其特征在于,上述轴部件的外周面的外径大于上述轴部件的插入部的外径。
11.如权利要求1所述的流体动压轴承,其特征在于,上述流体动压轴承是凸轮从动件或者辊从动件。
12.一种凸轮机构,该凸轮机构具备具有螺旋形状的凸轮肋且能够旋转的凸轮和能够伴随于上述凸轮的旋转而旋转的旋转部件,其特征在于,
上述旋转部件具备多个如权利要求1所述的流体动压轴承,通过上述凸轮肋与上述多个流体动压轴承中的至少一个接触,上述旋转部件旋转。
13.如权利要求12所述的凸轮机构,其特征在于,上述多个流体动压轴承各自的上述轴部件固定于上述旋转部件,以便当上述凸轮肋与上述多个流体动压轴承分别接触时,上述多个流体动压轴承各自的上述第1流体动压保持区域面对上述凸轮肋。
14.一种凸轮机构,该凸轮机构具备能够旋转的平面凸轮和伴随于上述平面凸轮的旋转而能够进行动作的部件,其特征在于,
上述部件在其末端具备如权利要求1所述的流体动压轴承,通过上述平面凸轮与上述流体动压轴承接触,上述部件进行动作。
15.如权利要求14所述的凸轮机构,其特征在于,上述流体动压轴承的上述轴部件固定于上述部件,以便当上述平面凸轮与上述流体动压轴承接触时,上述流体动压轴承的上述第1流体动压保持区域面对上述平面凸轮。
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